JPS6060708A - 積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積層セラミックコンデンサの製造方法、特にそ
の内部電極の絶縁Ｔる方法に関Ｔるものである。

積層セラミックコンデンサは小形で大容量が得られ、し
かも信頼性の高いコンデンサとして実用化が進んでいる
。

積層セラミックコンデンサは一般ζこはセラミック生ソ
ート上に内部電極を印刷して、印刷したセラミック生シ
ートを複数層積層圧層し、個別チップに分断した後、焼
結Ｔるセラミック生シート法と誘電体ペーストと、内部
電極ペーストを交互に印刷して、積層し、個別チップに
分断した後焼結下る印刷法の二つの方法が行われている
。

いずれの方法でも、内部電極を印刷する際、対向電極と
の絶縁および、内部！極が外部に露出しないように、内
部電極を印刷する時に、第１図麹ｌこ示すようＩこ外部
および対向電極の間に空間がある様な形状で印刷してい
た。

この空間は印刷時の位置のバラツキ、積層時の電極ズレ
切断時の切断位置のバラツキ等を考慮すると、チップの
寸法に関係なく、最低でも４００μｍが必要であった。

従ってチップの縦、横の寸法が小さくなると、空間部分
の割合が、電極面積に比らべて極端に小さくなり、この
結果、単位体積当りの容量を大きくすることに限界が生
じていた。

Ｔ７ｊわち、チップの形状が１　ｎｍ　Ｘ　２　ｍｎの
場合、内部電極の有効面＠は０２諭×１２■＝０．２４
Ｊとなり約２５％程度になる。コンデンサの容量は、電
極面積に比例するため、単位体積肖りの容量は極端に低
下下ることζこなる。

このため、内部電極の面積を増加させ、第１図のａｌｉ
ａｓの距離を４００μｍ以下にすると、対向電極とのシ
ョート内部電極の外部への露出などが起り、歩留を極端
に低下させ、実用的でなくなってしまう。

本発明の目的はこのような問題を解決し、形状が小さく
ても単位体積当りの容量を低下させることなく、しかも
、歩留り良く、量産性のある、積層セラミックコンデン
サの製造方法を提供するものである。

Ｔなわち本発明は誘電体材料と内部電極とが交互に積層
され、該内部電極と一層おきζこそれぞれ接続する２つ
の外部電極が形成された積層コンデンサ型構造の積層体
で積層方向に平行で、しかも外部電極形成面と異なる２
つの面に内部電極層か露出している構造の積層焼結体を
作製する工程と、該積層体の一方の外部電極と該積層体
の外側に設置する電極板との間に直流電圧を印加し、電
気泳動法によって前記内部電極露出面の一方の面におい
て、一層おきの内部電極層上とその近傍をこ絶縁材料を
形成する工程と、当該積層体の絶縁材料を形成した面及
び内部電極層と異なる内部電極露出面及び内部電極層と
その近傍に前記外部電極と異なる外部！極と電極板との
問答こ直流電圧を印加し、電気泳動法ｌこよって絶縁材
料を形成する工程と、当該絶縁材料が形成された積層体
の外部電極形成部近傍及び所定部分を積層方向に切断す
る工程と、得られた積層体の絶縁材料が形成されている
２つの面に外部電極を形成する工程と、該積層体の内部
電極の露出している２つの面に絶縁層を形成する工程と
を具備することを特徴とする積層セラミックコンデンサ
の製造方法である。本方法により単位体積当りの容量を
低下させることなく、また歩留りよく積層セラミックコ
ンデンサを製造することができる。

次に本発明の詳細を図面と実施例にまって詳細に説明す
る。

まｆ積層セラミックコンデンサの製造方法として一般的
に行われている、グリーンシート法を用いた場合の、本
発明による積層コンデンサを製造する工程について述べ
る。

通常行われているように無機粉末と、有機バインダーと
混合しスラリー化した後、ドクターブレードなどの方法
を用いて、グリーンシート上作る。

このグリーンシート上に内部電極をスクリーン印刷法な
どによって形成する。

内部電極を印刷したグリーンシートを所定の設計に従っ
て積層圧着して、セラミック生＠層体を形成する。

この生積層体第２図に示すような形状に切断する。第２
図の中で１は印刷した内部電極、２はグリーンシート部
分である。内部電＠１は前後には全面露出しているが、
左右には一層毎に露出するように印刷、積層されている
。

このように切断された積層体個片をセラミックの所定の
榮件で焼結した後、第３図に示すように個片の左右に仮
設電極３　、３’　％焼き付ける。

この個片に対し、電気泳動法を適用し、第４図に示すよ
うに、内部電極の一層毎に絶縁層４，４１を形成する。

絶縁層を形成した個片の断面図を第５図に示すが絶縁層
４，４／　は一層毎に左右交互に形成されている。ここ
で１，１′は内部側１．２．２’は誘電体である。

このような積層体を第６図に示すように点線に添って切
断し、第７図に示すようなチップを形成する。このチッ
プの絶縁層をこのようなチップの内ｑｉｒｔ極の露出し
た左右の部分に絶縁層６，６′を印刷、チップ、電気泳
動法などの方法を用いて形成し、外部電極５．５′を焼
付は第８図（ａ）、０））に示ｙ　ようｙ、ｃチップコ
ンデンサとする。

実施例１ チタン酸バリウム系セラミック粉末を有機バインダーと
ともに溶媒中に分散し、スラリーを作る。

これをドクターブレード法によって２５μｍ〜２００μ
ｍの均一な厚さのセラミックグリーンシートｒｒ作る。

このセラミックシートｆ　６０ｒｍｎ　Ｘ　４０ｍｙｎ
の矩形に打ち抜き、その表面に内部電極となるパラジウ
ムペーストをスクリーン印刷法ζこよって印刷下る。

このセラミックシーＨ−所定の枚数、槓層圧屓し、積層
体を形成する。この積層体を図３のような形状に切断す
る。

この個片％１．３５０℃　で１時間焼結し、第４図に示
すような仮設電極を形成下る。

次に絶縁層を電気泳動法によって形ｆｆ　Ｔ　６ための
懸濁液を作成する。ホウケイ酸亜鉛系結晶化カラス粉末
３０ｇ、エタノール２９０ｍ１．５％ヨウ素エタノール
溶液１．０ｍｌ　を高速ホモジナイザーで混合下る。３
０分間超音波をかけた後、３０分間静置して、沈殿物を
除去し、残りの懸濁液を使用下る。

前記積層焼結個片の片面を粘着テープで被い、懸濁液ζ
こねれるのを防いだ後前記懸濁液を満たした容器に沈め
る。付着させたい面の前方に付着させたい面よりも大き
い面積を持つ対向電極を沈める。対向電極板に直流電源
のプラス端子を接続し、図中の３，３′で示す仮設定ｉ
＋マイナス端子に接続し、２０　Ｖの電圧を３００秒印
加する。終了後乾燥し、裏面の粘着テープを剥離した後
、７００℃で１０分間熱処理を行い、内部電極露出部分
に付着したガラスを焼き付ける。この処理を終った個片
を第４図に示す。図中の２，２′は誘電体セラミックス
、１．１′は絶縁層を形成しない内部電極露出部分、４
．４′は内部電極上に形成した絶縁層、３，３′は仮設
電極を示す。

次に同Ｓな方法によって反対側の面にも絶縁層を形成す
るが、この場合は前回絶縁層を形成していない内部電極
層の露出部分に絶縁層を形Ｊ７１１：Ｔる。

以上のように表側と裏側に絶縁層を形成した積層体個片
を第６図で示す点線の位置で切１１ｉ１ｉＴる。

得られた桁層チップコンデンサを第７図に示す。

得られたチップの絶縁層を形成した２つの面に外部を極
を形成する。

この積層チップコンデンサのまだ絶縁層を形成していな
い内部電極露出部発に、電気泳動法によって同様に絶縁
層を形成して、第８図（ａ）壷こ示すようにする。

このようにして形成した積層チップコンデンサの外形寸
法は縦ｌＯ源、横２，０悶、厚さ１．０−　であった。

積層数は２０層、電極間距離は４０μｍであり容量は３
．０ｎＦｆ得た。

比較のため、従来の製造方法に従った積層チ。

プコンデンサでは同一材料、同一積層数、同一形状、同
一電極間距離のもので０．４ｎＦの容量しか得られず、
本発明の製造方法によって、７．５倍の容量が得られる
ことが明らかである。

実施例２ 誘電体材料トシて、Ｐｂ（ＦｅＫＮｂ３Ａ）Ｏｓ　Ｐｂ
（ＦｅＸＷに）０３　糸材料、内部電極として銀・パラ
ジウム合金、絶縁材料としてホウケイ酸鉛系結晶化ガラ
スを用い、実施例１と同様の方法に従って積層チップコ
ンデンサを形成した。

形成した積層チップコンデンサの外形寸法は縦１、Ｏｎ
ｒ！ｎ、横３．０閣、厚さ１．０節であり、積層数は３
０層、電極間距離は３０μｍであり、容量として２７７
ｎＦを得た。

比較のため従来の製造方法によって形成した同一寸法の
積層チップコンデンサは４７　ｎ　Ｆであり、本発明の
製造方法によって、同一形状で約６倍の容量が得られた
。

以上水したように本発明の製造方法によって、従来の積
層セラミックコンデンサよりも単位体積当りの容量を著
しく太きくし、しかも歩留り良く小形のチップコンデン
サを製造することが可能となったＣ・ 本発明は特に形状の小さい、又は縦横比の大きいコンデ
ンサに対して効果的に容量を大きく、しかも歩留りを向
上させることができる。

なお本実施例では絶縁材料として結晶化ガラスを焼付け
たものを示したが、この他にも使用用途によってはエポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂などの高絶縁性有機樹脂を用
いても同様の効果があることを確認した。

さらに、外部電極を形成した後の露出内部電極部分の絶
縁には必ずしも電気泳動法による必要はなく、印刷法、
ディッ、ブ法、吹付法などを用いて、絶縁層を形成して
も同様の効果が得られる。第８図（１））には印刷法に
よって露出内部電極上に絶縁層全形成した一例を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層セラミ、クコンデンサの電極印刷面
の断面図である。 第２図は生積層体を切断した後の斜視図である。 第３図は切断した個片に仮電極を形成したものの斜視図
である。 第４図、第５図はこれζこ電気泳動法によって絶縁層を
形成したものの斜視図および断面図である。 第６図は絶縁層を形成した個片そ切断する位置を示した
斜視図であり、第７図は切断後のチップの形状を示す斜
視図である。 ＄８図（ａ）Φ）は本発明の製造方法によって製造した
積層チップコンデンサの斜視図である。 図の中で、１，１′は内部電極、２，２′は誘電体、３
．３′は仮設電極、４，４′は絶縁層、５．５′は外部
電極、６，６′は絶縁層を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体材料と内部電極とが交互に積層され、該内部電極
   と一層おきにそれぞれ接続する２つの外部電極が形成さ
   れた積層コンデンサ型構造の積層体で積層方向に平行で
   、しかも外部電極形成面と異なる２つの面に内部！極層
   が露出している構造の積層焼結体を作製Ｔる工程ａ１重
   積層体の一方の外部電極と該積層体の外側に設置する電
   極板との間に直流電圧を印加し、電気泳動法によって前
   記内部電極露出面の一方の面において、一層おきの内Ｓ
   電極層上とその近傍に絶縁材料を形成する工程と、当該
   積層体の絶縁材料を形成した面及び内部ｉＪＬ極層と異
   なる内部電極露出面及び電極層とその近傍をこ前記外部
   電極と異なる外部電極と電極板との間に直流電圧を印加
   し、電気泳動法によりて絶縁材料を形成する工程と、当
   該絶縁材料が形成された積層体の外部１極形成部近傍及
   び所定部分を積層方向に切断する工程と、得られた積層
   体の絶縁材料が形成されている２つの面ζこ外部電極を
   形成する工程と、該積層体の内部！極の露出している２
   つの面に絶縁層を形成する工程とを具備することを特徴
   とする積層セラミックコンデンサの製造方法。